基于分簇的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)密鑰管理的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、通信和傳感器技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensor network，WSN)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，可用在軍事領(lǐng)域、智能家居、環(huán)境科學(xué)、工業(yè)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。由于傳感器節(jié)點(diǎn)大多被部署在敵方或者野外等地方，很容易就被捕獲，尤其在軍事應(yīng)用中，其安全問(wèn)題尤為突出。而節(jié)點(diǎn)自身能量、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力等限制，傳統(tǒng)的密鑰管理技術(shù)不再適合于WSN中，因此設(shè)計(jì)一個(gè)有效的密鑰管理技術(shù)對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)具有重大意義。
　　本文簡(jiǎn)述了WSN的

2、結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)及其應(yīng)用，并分析了WSN的關(guān)鍵技術(shù)和安全問(wèn)題。另外，本文還對(duì)WSN中典型的密鑰管理方案進(jìn)行原理說(shuō)明和優(yōu)缺點(diǎn)的分析與比較。
　　本文針對(duì)對(duì)稱密鑰管理方案安全性和連通性的不足，提出一種新的基于分簇和hash密鑰鏈的WSN密鑰管理方案(CHKMS)。將網(wǎng)絡(luò)分成若干簇便于密鑰管理，并且可降低對(duì)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)能力的要求和能量的消耗以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。此方案采用哈希函數(shù)生成hash密鑰鏈對(duì)簇頭層認(rèn)證密鑰進(jìn)行更新，同時(shí)方案在普通節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使

3、用注冊(cè)模型以及密鑰建立后普通節(jié)點(diǎn)周期性認(rèn)證和更新機(jī)制來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。經(jīng)過(guò)分析表明，CHKMS方案在存儲(chǔ)開(kāi)銷、計(jì)算復(fù)雜度和安全性方面有一定優(yōu)勢(shì)，且擴(kuò)展性好。
　　最后，在CHKMS方案的模型上，提出基于橢圓曲線的密鑰管理方案(ECC-C)，此方案在基站與簇頭、簇頭之間采用基于ECDLP問(wèn)題困難性的簽密算法來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，同時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)密鑰的建立和更新。對(duì)ECC-C方案性能進(jìn)行分析表明，相對(duì)于現(xiàn)有的密鑰管理方案，E